位移FlcosαFvcosα12mv2动能保持不变能量的总量专题一功的判断与计算1.判断力F做功的方法:(1)看力F与位移l的夹角α的大小.若α=90°,则F不做功若α<90°,则F做正功;若α>90°,则F做负功(或物体克服力F做功).此法常用于判断恒力做功的情况.(2)看力F与物体速度v的方向夹角α的大小.若α=90°,则F不做功;若α<90°,则F做正功;若α>90°,则F做负功.此法常用于判断曲线运动的做功情况.(3)看物体间是否有能量转化.功是能量转化的量度,若有能量转化(增加或减少),则必是有力做功.此法常用于两个相互联系的物体做曲线运动的情况.【例1】如图7-1所示,一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在小车上,由图中位置无初速释图7-1放,则小球在下摆过程中,下列说法正确的是()A.绳的拉力对小球不做功B.绳的拉力对小球做正功C.小球所受的合力不做功D.绳的拉力对小球做负功解析:在小球向下摆动的过程中,小车向右运动,绳对小车做正功,小车的动能增加;小球和小车组成的系统机械能守恒,小车的机械能增加,则小球的机械能一定减少,所以绳对小球的拉力做负功.答案:D2.功的计算方法:(1)运用W=Flcosα(常用于求恒力做功).(2)运用W=Pt(既可求恒力做功,也可求变力做功).(3)运用动能定理W合=ΔEk(常用于变力做功).(4)先求平均力,后求功W=Flcosθ(适用于求解线性变化的力做功).(5)图象法求功:作出F-l图,计算图线与l轴包围的面积,在数值上与F做的功相等.【例2】某人用F=100N的恒力,通过滑轮把物体拉上斜面,如图7-2所示,力F的方向恒与斜面成60°角,若物体沿斜面运动1m,则他做的功是多少?(取g=10m/s2)图7-2图7-3解:方法一:F为恒力,如图7-3所示,设拉力作用点为A,物体运动l物后作用点移到A′,显然BA′=l物,该点位移为l=AA′,由几何关系有∠ABA′=120°,可得∠A′AB=30°则l=2l物cos30°=3l物=3mF做的功为W=Flcos30°=100×3×32J=150J.方法二:有效力法.物体所受主动力做的功由F贡献,因此F做的功等于物体所受主动力做的功.垂直斜面方向物体无位移,做功为0.平行斜面方向上的合力为F′=Fcos60°+F=32F.做功为W=F′l物=32Fl物=150J.【例3】有一个竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成.如图7-4所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.现在轨道最低点A放一个质量为m的小球,并给小球一个水平向右的初速度vA,使小球沿轨道恰好运动到最高点B...